Kinetisk energi – regn ut bevegelsesenergi
Skriv inn masse og fart, så får du den kinetiske energien i joule og kJ, og hvor høyt fall det tilsvarer. Du kan også finne farten eller massen når du kjenner energien.
Resultat
Slik er det regnet ut
- v = 50 km/t ÷ 3,6 = 13,89 m/s
- Ek = ½ · m · v² = ½ · 1 500 kg · (13,89 m/s)² = 144 676 J
- = 144,7 kJ
Formel
v = √(2 · Ek ÷ m)
m = 2 · Ek ÷ v²
Tilsvarende fallhøyde: h = v² ÷ (2g)
Slik regner du ut kinetisk energi
Kinetisk energi, eller bevegelsesenergi, er Ek = ½ · m · v². Massen skal være i kg og farten i m/s, så får du svaret i joule. En bil på 1 500 kg i 50 km/t har farten 13,89 m/s, og den kinetiske energien blir ½ · 1 500 · 13,89² = 144 676 J, eller 144,7 kJ.
Snu formelen
- Fart: v = √(2 · Ek ÷ m). En bil på 1 000 kg med 100 kJ kinetisk energi kjører i 14,14 m/s (50,91 km/t).
- Masse: m = 2 · Ek ÷ v².
Farten teller i andre potens
Fordi farten er kvadrert, øker energien mye raskere enn farten. Dobbel fart gir fire ganger så mye energi. Bilen på 1 500 kg har 578,7 kJ i 100 km/t, fire ganger så mye som i 50 km/t. Går du fra 30 til 50 km/t, øker energien med en faktor på 2,78. Det er grunnen til at lav fart ved skoler og i boligområder betyr så mye for skadene ved en ulykke.
En nyttig måte å forstå tallene på er å se hvilken fallhøyde som gir samme fart: h = v² ÷ (2g). Å treffe noe i 50 km/t tilsvarer å falle 9,832 meter, og 100 km/t tilsvarer 39,33 meter, omtrent som et fall fra et høyhus. Tabellen under viser flere farter.
Kinetisk energi og bremselengde
Når en bil bremser, gjør friksjonen et arbeid som fjerner den kinetiske energien. Friksjonskraften er omtrent den samme uansett fart, så bremselengden øker også med kvadratet av farten: dobbel fart gir fire ganger så lang bremselengde. Regn på det med bremselengdekalkulatoren.
Energibevaring: fra høyde til fart
Faller noe uten luftmotstand, blir all potensiell energi til kinetisk energi: m · g · h = ½ · m · v². En ball på 1 kg som slippes fra 5 meter, treffer bakken med 49,05 J kinetisk energi. Massen forkorter seg bort, så farten blir den samme for tunge og lette gjenstander.
Vanlige feil
- Å regne med km/t. Del alltid på 3,6 først.
- Å glemme å kvadrere farten, eller kvadrere hele ½ · m · v.
- Å bruke gram i stedet for kilogram.
Andre energiformer finner du i energikalkulatoren, og bevegelsesmengden p = m · v i bevegelsesmengdekalkulatoren.
Kinetisk energi for en bil på 1 500 kg, og fallhøyden som gir samme fart
| km/t | m/s | Energi (kJ) | Fall (m) |
|---|---|---|---|
| 10 | 2,78 | 6 | 0,4 |
| 20 | 5,56 | 23 | 1,6 |
| 30 | 8,33 | 52 | 3,5 |
| 40 | 11,11 | 93 | 6,3 |
| 50 | 13,89 | 145 | 9,8 |
| 60 | 16,67 | 208 | 14,2 |
| 70 | 19,44 | 284 | 19,3 |
| 80 | 22,22 | 370 | 25,2 |
| 90 | 25 | 469 | 31,9 |
| 100 | 27,78 | 579 | 39,3 |
| 110 | 30,56 | 700 | 47,6 |
| 120 | 33,33 | 833 | 56,6 |
| 130 | 36,11 | 978 | 66,5 |
Fallhøyden er høyden en gjenstand må falle fritt fra for å nå samme fart.
Spørsmål og svar
Hva er formelen for kinetisk energi?
Ek = ½ · m · v², med massen i kg og farten i m/s. Svaret får du i joule.
Hva skjer med den kinetiske energien når farten dobles?
Den blir fire ganger så stor, fordi farten står i andre potens.
Hva er forskjellen på kinetisk og potensiell energi?
Kinetisk energi er energi på grunn av bevegelse (½mv²). Potensiell energi er lagret energi på grunn av høyde eller posisjon (mgh).
Hvordan finner jeg farten fra kinetisk energi?
Bruk v = √(2 · Ek ÷ m). En ball på 0,5 kg med 25 J har farten √(2 · 25 ÷ 0,5) = 10 m/s.
Fikk du svaret du trengte?
Takk! Lagre kalkulatoren med stjernen, så finner du den raskt neste gang.